[發明專利]調諧顆粒阻尼型浮筏

有效

• 申請號: 202010918163.3
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112009619B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 尹禮航;張源潮;劉松;胡澤超;邱元燃;李創;成建偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: B63B17/00
• 分類號: B63B17/00;F16F7/01
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明涉及一種調諧顆粒阻尼型浮筏，解決了現有浮筏減振效果不佳，必須同隔振器配合使用、低頻減振性能有待進一步提高的問題。技術方案包括至少兩層面板、以及連接相鄰兩層面板的肋板，其特征在于，還包括有多個位于相鄰兩層面板間的、水平排列的調諧顆粒阻尼器；所述調諧顆粒阻尼器為圓柱體，其底面固定在所述肋板的側壁上。本發明極為簡單、易于安裝、不改變浮筏主體結構、有效提高浮筏自身減振能力、低頻隔振效果好、可獨立或配合隔振器使用。

技術領域

本發明涉及船舶領域的浮筏隔振裝置，具體的說是一種調諧顆粒阻尼型浮筏。

背景技術

浮筏隔振裝置被廣泛運用于大型船舶減振降噪，其上部機械設備眾多，激振頻率特性復雜。因為筏架尺寸較大，同時重量受船舶總體限制又不能過大，其彈性模態頻率可低至與機械設備激振頻率接近，可能會引起低頻共振。因此，以往對筏架的設計主要是對其結構進行優化，使其彈性模態頻率避開機械設備激振頻率，而筏架本身并不能對振動進行有效衰減，浮筏隔振裝置的減振降噪主要依賴其下部安裝的高性能隔振器，如氣囊隔振器、橡膠隔振器等，但往往低頻減振效果不佳。

如專利CN109695657A公開了一種拓撲優化浮筏筏體結構，筏體結構包括上面板、下面板、連接處加強筋、中間縱向加強筋、中間橫向加強筋、兩側縱向加強筋、兩側橫向加強筋、自鎖接頭孔洞和螺栓孔洞。該技術方案采用拓撲結構對浮筏隔振系統進行優化，使筏體結構在性能基本不變的情況下，質量相對于立方體結構減小約60％，同時增強了筏體抵抗破壞能力，使其具有較大的強度。但該浮筏筏體結構仍存在以下問題：(1)其所有的結構均為剛性連接，無法獨立實現減振，只有與下端安裝的空氣彈簧配合才能達到提高減振效果的目的。(2)仍部分改變了浮筏筏體結構，使浮筏上供隔振裝置安裝的面積減小；(3)雖然記載了可以提高隔振性能，但由于缺少實驗數據，其提高效果仍不明確，并且由于筏體結構均為剛性連接，其低頻隔振效果不佳。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構極為簡單、易于安裝、不改變浮筏主體結構、能有效提高浮筏自身減振能力、低頻隔振效果好、可獨立或配合隔振器使用的調諧顆粒阻尼型浮筏。

技術方案包括至少兩層面板、以及連接相鄰兩層面板的肋板，還包括有多個位于相鄰兩層面板間的、水平排列的調諧顆粒阻尼器；所述調諧顆粒阻尼器為圓柱體，其底面固定在所述肋板的側壁上。

所述調諧顆粒阻尼器周期性設置在相鄰兩層面板間，結構整體呈現對稱性和周期性。

所述調諧顆粒阻尼器包括圓柱形殼體以及填充在殼體內的阻尼顆粒，所述阻尼顆粒填充率為100％，直徑d為1～10mm，級配或非級配。

所述阻尼顆粒材質為鐵基顆粒、烏基顆粒或鉛顆粒，其恢復系數e 為0.1～0.9。

所述殼體的底面半徑為r＝1/3～1/2h，高為h＝100～400mm，殼體厚度為2～6mm。

針對背景技術中的問題，發明人考慮利用現有的兩層或多層的筏體結構，在相鄰兩層面板間設置多個水平排列的調諧顆粒阻尼器，將調諧顆粒阻尼器水平排列具有以下幾個方面的考慮：(1)在所述肋板側壁安裝調諧顆粒阻尼器，達到整體阻尼效果，充分將振動能量轉化為熱能耗散掉，減振的同時不擠占設備的安裝空間；(2)調諧顆粒阻尼器為圓柱體，水平排列下可以最大程度減少相鄰兩層面板的間距，縮小筏架的體積，使浮筏結構更加緊湊、保證強度；(3)將調諧顆粒阻尼器水平排列，底面直接安裝在肋板上，不需要在面板上打孔安裝，不會破壞面板的完整性，也不需要增加面板的厚度；在不增加浮筏結構體積和質量的前提下能有效提高減振能力，特別是低頻隔振效果。

本發明的調諧顆粒阻尼器水平安裝在相鄰兩層面板間的肋板側壁上，根據實際減振需要多個調諧顆粒阻尼器呈現對稱性和周期性的布置，可以實現更低頻的帶隙，從而有效吸收振動能量，獲得良好的低頻減振效果；優選的所述阻尼器殼體的底面半徑為r＝1/3～1/2h，高為h＝100～400mm，殼體厚度為2～6mm。具體尺寸可根據實際減振需要進行合理選擇，靈活適用于具有多層面板的浮筏結構。